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使用Echarts实现动态曲线图表

2016-12-20 00:00 645 查看

最近做的一个在线气象观测网站要实现一个需求：使用图表展示最近五天温湿度等气象要素的曲线变化

具体效果参考：http://www.weatherobserve.com/showInfoIndex.jsp

图示如下（2016-5-25日的数据）：

下面就详述一下实现过程吧（注：相较于原网页我隐去了很多内容，本实现过程就只专注于Echarts图表实现）

一：

HTML页面部分，代码如下：

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html lang="zh-CN">
<head>

<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">   <!-- 在IE运行最新的渲染模式 -->
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">    <!-- 初始化移动浏览显示  -->
<meta name="Author" content="Dreamer-1.">

<script type="text/javascript" src="js/jquery-1.12.3.min.js"></script>
<script type="text/javascript" src="js/echarts.common.min.js"></script>

<title>- 观测数据 -</title>
</head>

<body>

<!-- 显示Echarts图表 -->
<div style="height:410px;min-height:100px;margin:0 auto;" id="main"></div>

<script type="text/javascript">

// 基于准备好的dom，初始化echarts实例
var myChart = echarts.init(document.getElementById('main'));

// 指定图表的配置项和数据
var option = {
title: {    //图表标题
text: '过去五天数据图表'
},
tooltip: {
trigger: 'axis', //坐标轴触发提示框，多用于柱状、折线图中
/*
控制提示框内容输出格式
formatter: '{b0}<br/><font color=#FF3333> ● </font>{a0} : {c0} ℃ ' +
'<br/><font color=#53FF53>● </font>{a1} : {c1} % ' +
'<br/><font color=#68CFE8> ● </font>{a3} : {c3} mm ' +
'<br/><font color=#FFDC35> ● </font>{a4} : {c4} m/s ' +
'<br/><font color=#B15BFF>    ● </font>{a2} : {c2} hPa '
*/
},
dataZoom: [
{
type: 'slider',    //支持鼠标滚轮缩放
start: 0,            //默认数据初始缩放范围为10%到90%
end: 100
},
{
type: 'inside',    //支持单独的滑动条缩放
start: 0,            //默认数据初始缩放范围为10%到90%
end: 100
}
],
legend: {    //图表上方的类别显示
show:true,
data:['温度（℃）','湿度（%）','雨量（mm）','风速（m/s）','压强（hPa）']
},
color:[
'#FF3333',    //温度曲线颜色
'#53FF53',    //湿度曲线颜色
'#B15BFF',    //压强图颜色
'#68CFE8',    //雨量图颜色
'#FFDC35'    //风速曲线颜色
],
toolbox: {    //工具栏显示
show: true,
feature: {
saveAsImage: {}        //显示“另存为图片”工具
}
},
xAxis:  {    //X轴
type : 'category',
data : []    //先设置数据值为空，后面用Ajax获取动态数据填入
},
yAxis : [    //Y轴（这里我设置了两个Y轴，左右各一个）
{
//第一个（左边）Y轴，yAxisIndex为0
type : 'value',
name : '温度',
/* max: 120,
min: -40, */
axisLabel : {
formatter: '{value} ℃'    //控制输出格式
}
},
{
//第二个（右边）Y轴，yAxisIndex为1
type : 'value',
name : '压强',
scale: true,
axisLabel : {
formatter: '{value} hPa'
}
}

],
series : [    //系列（内容）列表
{
name:'温度（℃）',
type:'line',    //折线图表示（生成温度曲线）
symbol:'emptycircle',    //设置折线图中表示每个坐标点的符号；emptycircle：空心圆；emptyrect：空心矩形；circle：实心圆；emptydiamond：菱形
data:[]        //数据值通过Ajax动态获取
},

{
name:'湿度（%）',
type:'line',
symbol:'emptyrect',
data:[]
},

{
name:'压强（hPa）',
type:'line',
symbol:'circle',    //标识符号为实心圆
yAxisIndex: 1,        //与第二y轴有关
data:[]
},

{
name:'雨量（mm）',
type:'bar',        //柱状图表示
//barMinHeight: 10,    //柱条最小高度，可用于防止某数据项的值过小而影响交互
/* label: {    //显示值
normal: {
show: true,
position: 'top'
}
}, */
data:[]
},

{
name:'风速（m/s）',
type:'line',
symbol:'emptydiamond',
data:[]
}
]
};

myChart.showLoading();    //数据加载完之前先显示一段简单的loading动画

var tems=[];        //温度数组（存放服务器返回的所有温度值）
var hums=[];        //湿度数组
var pas=[];        //压强数组
var rains=[];        //雨量数组
var win_sps=[];    //风速数组
var dates=[];        //时间数组

$.ajax({    //使用JQuery内置的Ajax方法
type : "post",        //post请求方式
async : true,        //异步请求（同步请求将会锁住浏览器，用户其他操作必须等待请求完成才可以执行）
url : "ShowInfoIndexServlet",    //请求发送到ShowInfoIndexServlet处
data : {name:"A0001"},        //请求内包含一个key为name，value为A0001的参数；服务器接收到客户端请求时通过request.getParameter方法获取该参数值
dataType : "json",        //返回数据形式为json
success : function(result) {
//请求成功时执行该函数内容，result即为服务器返回的json对象
if (result != null && result.length > 0) {
for(var i=0;i<result.length;i++){
tems.push(result[i].tem);        //挨个取出温度、湿度、压强等值并填入前面声明的温度、湿度、压强等数组
hums.push(result[i].hum);
pas.push(result[i].pa);
rains.push(result[i].rain);
win_sps.push(result[i].win_sp);
dates.push(result[i].dateStr);
}
myChart.hideLoading();    //隐藏加载动画

myChart.setOption({        //载入数据
xAxis: {
data: dates    //填入X轴数据
},
series: [    //填入系列（内容）数据
{
// 根据名字对应到相应的系列
name: '温度',
data: tems
},
{
name: '湿度',
data: hums
},
{
name: '压强',
data: pas
},
{
name: '雨量',
data: rains
},
{
name: '风速',
data: win_sps
}
]
});

}
else {
//返回的数据为空时显示提示信息
alert("图表请求数据为空，可能服务器暂未录入近五天的观测数据，您可以稍后再试！");
myChart.hideLoading();
}

},
error : function(errorMsg) {
//请求失败时执行该函数
alert("图表请求数据失败，可能是服务器开小差了");
myChart.hideLoading();
}
})

myChart.setOption(option);    //载入图表

</script>

</body>
</html>

二：

Servlet部分，客户端请求提交到 ShowInfoIndex 处，先在 web.xml 里配置一下Servlet映射：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee" xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_3_1.xsd" id="WebApp_ID" version="3.1">
<display-name>BlogExample</display-name>

<servlet>
<servlet-name>ShowInfoIndexServlet</servlet-name>
<servlet-class>EchartsExample.ShowInfoIndexServlet</servlet-class>
</servlet>
<servlet-mapping>
<servlet-name>ShowInfoIndexServlet</servlet-name>
<url-pattern>/ShowInfoIndexServlet</url-pattern>
</servlet-mapping>

</web-app>

关于ShowInfoIndexServlet，简单说一下请求-响应中间的过程：

客户端发送图表请求给Servlet，Servlet接收到请求后先获取客户端请求查看的气象站名称，然后从数据库（SqlServer2005 Express版）中获取最近五天内该气象站所有的采集数据（装在List中），再用Gson工具将该List转换成Json对象返回给客户端，客户端接收到返回的Json对象后对其进行解析并将相应数据填入Echarts中，然后作显示；

其中Record.java是只对外提供get/set方法的用于封装数据的普通实体类，DBUtil.java是JDBC方式下专门提供Connection、Statement、ResultSet等的数据库工具类。

（原本的连接数据库并获取数据过程需经过业务逻辑层与数据访问层，较为复杂，这里隐去这两层，直接在Servlet内连接数据库并拿取数据）

Ps：墙裂建议使用PreparedStatement进行参数化查询，这样可以有效避免SQL注入！

ShowInfoIndexServlet代码如下：

package EchartsExample;
import java.io.IOException;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.*;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import com.google.gson.Gson;

/**
* 响应观测记录展示页的Echarts图表数据请求（使用json格式返回客户端需要的数据）
* @author zhong
*
*/
public class ShowInfoIndexServlet extends HttpServlet {

/**
*
*/
private static final long serialVersionUID = 1L;

@Override
protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
doPost(req,resp);
}

@Override
protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

request.setCharacterEncoding("UTF-8");    //设定客户端提交给servlet的内容按UTF-8编码
response.setCharacterEncoding("UTF-8");    //设定servlet传回给客户端的内容按UTF-8编码
response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");    //告知浏览器用UTF-8格式解析内容

String name = request.getParameter("name");    //获取台站名参数

//获取当天在内的五天以前的0点格式字符串（用于数据库查询）
Calendar  cal = Calendar.getInstance();
cal.add(Calendar.DATE, -4);        //获取当天在内的五天以前的日期时间
SimpleDateFormat sdf1 = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd 00:00:00");    //设定日期格式
String fiveDaysAgoStr = sdf1.format(cal.getTime());    //将五天前的日期时间按指定格式转换成字符串

//获取当前时间并将其转换成指定格式的字符串（用于数据库查询）
Date now = new Date();
SimpleDateFormat sdf2 = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String nowStr = sdf2.format(now);
//System.out.println(nowStr);

//======================================连接数据库操作============================================================================================
/*
* 连接数据库并获取五天内该名称的气象站的所有采集数据
*/
List<Record> records = new ArrayList<Record>();    //用一个ArrayList来盛装封装了各气象数据的对象

Connection conn = null;
PreparedStatement pstmt = null;
ResultSet rs = null;

try {
conn = DBUtil.getConnection();    //获取与数据库的连接
String sql = "select * from alldata where data_taizhan_num = ? and data_date >= ? and data_date <= ? order by data_date asc";    //初始化SQL查询语句
pstmt = conn.prepareStatement(sql);    //创建preparedStatement语句对象
pstmt.setString(1, name);    //设定查询参数
pstmt.setString(2, fiveDaysAgoStr);
pstmt.setString(3, nowStr);
rs = pstmt.executeQuery();    //获取查询到的结果集
while (rs.next()) {
//封装Record对象
Record r = new Record();
r.setTaizhan_num(rs.getString(1));
r.setDate(rs.getTimestamp(2));
r.setTem(rs.getString(3));
r.setHum(rs.getString(4));
r.setPa(rs.getString(5));
r.setRain(rs.getString(6));
r.setWin_dir(rs.getString(7));
r.setWin_sp(rs.getString(8));

//将时间转换成给定格式便于echarts的X轴日期坐标显示
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String str = sdf.format(rs.getTimestamp(2));
r.setDateStr(str);
//System.out.println(r.getTem()+" | "+r.getHum()+" | "+r.getPa()+" | "+r.getRain()+" | "+r.getWin_dir()+" | "+r.getWin_sp());
records.add(r);        //将封装好的Record对象放入列表容器中
}

} catch (SQLException e) {
System.out.println("查询出错，操作未完成!");
e.printStackTrace();
} finally {
//查询结束后释放资源
DBUtil.close(rs);
DBUtil.close(pstmt);
DBUtil.close(conn);
}
//======================================连接数据库操作（完）============================================================================================

//将list中的对象转换为Json格式的数组
Gson gson = new Gson();
String json = gson.toJson(records);

//System.out.println(json);

//将json数据返回给客户端
response.setContentType("text/html; charset=utf-8");
response.getWriter().write(json);
}

}

alldata表部分数据截图：

Record类代码如下：

package EchartsExample;

import java.sql.*;

/**
* 封装气象数据信息
* @author zhong
*
*/
public class Record {

private String taizhan_num;    //台站名
private String tem;            //温度
private String hum;            //湿度
private String pa;            //压强
private String rain;        //雨量
private String win_dir;        //风向
private String win_sp;        //风速
private String dateStr;        //观测日期（用于Echarts显示格式）
private Timestamp date;        //观测日期（原始格式）

/**
* 获取观测日期（用于echarts图表展示）；
* @return 观测日期值
*/
public String getDateStr() {
return dateStr;
}

/**
* 设置观测日期（用于echarts图表展示）；
* @param dateStr 待设置观测日期值
*/
public void setDateStr(String dateStr) {
this.dateStr = dateStr;
}

/**
* 获取产生该观测记录的台站名称；
* @return 台站名称
*/
public String getTaizhan_num() {
return taizhan_num;
}

/**
* 设置产生该观测记录的台站名称；
* @param taizhan_num 待设置台站名称
*/
public void setTaizhan_num(String taizhan_num) {
this.taizhan_num = taizhan_num;
}

/**
* 获取温度；
* @return 温度值
*/
public String getTem() {
return tem;
}

/**
* 设置温度；
* @param tem 待设置温度值
*/
public void setTem(String tem) {
this.tem = tem;
}

/**
* 获取湿度；
* @return 湿度值
*/
public String getHum() {
return hum;
}

/**
* 设置湿度；
* @param hum 待设置湿度值
*/
public void setHum(String hum) {
this.hum = hum;
}

/**
* 获取压强；
* @return 压强值
*/
public String getPa() {
return pa;
}

/**
* 设置压强；
* @param pa 待设置压强值
*/
public void setPa(String pa) {
this.pa = pa;
}

/**
* 获取雨量；
* @return 雨量值
*/
public String getRain() {
return rain;
}

/**
* 设置雨量；
* @param rain 待设置雨量值
*/
public void setRain(String rain) {
this.rain = rain;
}

/**
* 获取风向；
* @return 风向值
*/
public String getWin_dir() {
return win_dir;
}

/**
* 设置风向；
* @param win_dir 待设置风向值
*/
public void setWin_dir(String win_dir) {
this.win_dir = win_dir;
}

/**
* 获取风速；
* @return 风速值
*/
public String getWin_sp() {
return win_sp;
}

/**
* 设置风向；
* @param win_sp 待设置风向值
*/
public void setWin_sp(String win_sp) {
this.win_sp = win_sp;
}

/**
* 获取观测日期；
* @return 观测日期
*/
public Timestamp getDate() {
return date;
}

/**
* 设置观测日期；
* @param date 观测日期值
*/
public void setDate(Timestamp date) {
this.date = date;
}

}

DBUitl类（数据库工具类）代码如下：

package EchartsExample;

import java.sql.*;

import org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource;
import org.apache.tomcat.jdbc.pool.PoolProperties;

/**
* 数据库工具类（采用了tomcat jdbc pool）
* @author zhong
*
*/
public class DBUtil {

private static DataSource ds;

static {
//配置tomcat jdbc pool (连接池)
PoolProperties p = new PoolProperties();
p.setUrl("jdbc:sqlserver://localhost:1433; DatabaseName=weather");    //设置连接的url
p.setDriverClassName("com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver");    //载入数据库驱动
p.setUsername("sa");    //用于远程连接的用户名
p.setPassword("2003NianDeDiYiChangXue");    //密码
p.setJmxEnabled(true);
p.setTestWhileIdle(false);
p.setTestOnBorrow(true);
p.setValidationQuery("SELECT 1");
p.setTestOnReturn(false);
p.setValidationInterval(30000);
p.setTimeBetweenEvictionRunsMillis(30000);
p.setMaxActive(100);
p.setInitialSize(10);
p.setMaxWait(10000);
p.setRemoveAbandonedTimeout(60);
p.setMinEvictableIdleTimeMillis(30000);
p.setMinIdle(10);
p.setLogAbandoned(true);
p.setRemoveAbandoned(true);
p.setJdbcInterceptors(
"org.apache.tomcat.jdbc.pool.interceptor.ConnectionState;"+
"org.apache.tomcat.jdbc.pool.interceptor.StatementFinalizer");
ds = new DataSource();
ds.setPoolProperties(p);
}

private DBUtil() {}

/**
* 获取一个数据库连接（Connection）；
* @return Database Connection
*/
public static Connection getConnection() {
Connection conn = null;

try {
conn = ds.getConnection();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}

return conn;
}

/**
* 关闭传入的Connection；
* @param conn 待关闭的Connection
*/
public static void close(Connection conn) {
try {
if (conn != null) {
conn.close();
conn = null;
}
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}

/**
* 关闭传入的Statement；
* @param stmt    待关闭的Statement
*/
public static void close(Statement stmt) {
try {
if (stmt != null) {
stmt.close();
stmt = null;
}
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}

/**
* 关闭传入的ResultSet；
* @param rs    待关闭的ResultSet
*/
public static void close(ResultSet rs) {
try {
if (rs != null) {
rs.close();
rs = null;
}
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}

}

——————————————————————————我是小小分割线————————————————————————————————————

关于远程连接（包括使用Eclipse连接）SqlServer2005我再多嘴两句：

当确认连接的URL，驱动加载，用户名，密码都配置正确时，仍然抛出 java.lang.NullPointerException 的话，请打开开始菜单Microsoft SQL Server 2005软件目录下的SQL Server配置管理器：

①：启用SQL Server 2005网络配置下的 SQLEXPRESS协议内的 TCP/IP 协议，并右键TCP/IP协议选择属性，确保IP地址一栏最末的TCP端口为1433，具体见下图

②：启用 SQL Native Client配置下的客户端协议内的 TCP/IP 协议，并右键查看TCP/IP 属性，确保端口为1433，具体见下图

③：重新启动 SQL Server 2005服务下的 SQL Server服务，详情见下图

至此，应该就解决了java.lang.NullPointerException这个错误了。

————————————————————————我是小小分割线————————————————————————————————————

让我们再回到原来的Echarts图表显示过程上，你可以试着在后台打印看看转换出的Json字符串，关于Json的使用这里我不再多言解释，具体可参考简单易懂的官方教程：http://www.w3school.com.cn/json/

最后再贴一下实现效果吧：

每天进步一点点

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标签： echarts动态刷新

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